ISSN [e]: 2579-4264 | DOI: https://doi.org/10.26760/jrh.v4i1.9-13                             Maret 2020
Penyisihan Kandungan Kromium Hexavalen (Cr 6+ ) pada Limbah Hasil Analisis COD dengan Metoda Presipitasi oleh NaoH dan Ca(OH) 2

## Fadli Mulyadi, Yulianti Pratama, Lina Apriyanti
Jurusan Teknik Lingkungan, Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan, ITENAS, Bandung Email: fadmulyadi@gmail.com
Received 23 Maret 2020 | Revised 29 Mei 2020 | Accepted 30 Mei 2020

## ABSTRAK
Limbah cair laboratorium pegujian kualitas air merupakan buangan limbah yang berasal dari kegiatan pengujian  kualitas  air  di  laboratorium.  Salah  satu  limbah  cair  laboratorium  yang  mengandung  Cr 6+ adalah limbah cair dari hasil pengujian COD (Chemical Oxygen Demand) yang berpotensi mencemari lingkungan  karena  bersifat  karsinogenik.  Sehingga  dilakukan  penelitian  untuk  mengetahui  efisiensi penyisihan Cr 6+ pada limbah cair melalui proses presipitasi dengan penggunaan bahan yang minimum dan  ekonomis  serta  efisien.  Variasi  terhadap  jenis  dan  konsentrasi  presipitan  yang  digunakan  pada penelitian ini adalah NaOH dan Ca(OH) 2 dengan nilai konsentrasi 50% serta variasi pH yaitu 8; 9; 10; 11.  Hasil  penelitian  diperoleh  efisiensi  penyisihan  Cr 6+ pada  proses  presipitasi  sebesar  44,93%  pada variasi jenis presipitan Ca(OH) 2 dengan konsentrasi 50% serta pada kondisi pH 8,23.
Kata  kunci :  Limbah  COD,  Kromium  Heksavalen,  Presipitasi,  Adsorpsi,  Efisiensi  Penyisihan,  Karbon Aktif Granular

## ABSTRACT
Liquid  laboratory  waste  generated  from  water  quality  examination  activities  especially  from  the  COD (Chemical Oxygen Demand) analysis contains Cr 6+ which potentially pollute the environment due to its carcinogenic  effect.  The  research  aimed  to  determine  the  removal  efficiency  of  Cr 6+ treated  by precipitation with a minimum amount of precipitate and high efficiency. In this research, variations of pH were made at constant NaOH and Ca(OH) 2 concentrations of 50% while  pH levels were adjusted to be 8;  9;  10;  11,    respectively.  Results  showed  that  the  highest  Cr 6+ removal  of  44,93%  was  obtained  by Ca(OH) 2 50% with the pH adjusted at 8,23.
Keywords : COD contained wastewater, Hexavalent Chromium, Precipitation, Adsorption, Granular Activated Carbon.

## 1. PENDAHULUAN
Kota  Bandung  sebagai  kota  keempat  terbesar  di  Indonesia,  berdasarkan  hasil  pemantauan,  sebagian besar sungainya menunjukkan kandungan logam Pb (timbal), Merkuri (Hg), dan Kromium (Cr) berada di  atas  baku  mutu,  dimana  limbah  cair  laboratorium  termasuk  ke  dalam  30%  komposisi  sumber pencemar  dari  sektor  non-domestik  [1].  Mengacu  pada  Peraturan  Pemerintah  No.  101  Tahun  2014, logam kromiun termasuk ke dalam jenis logam berat B3 yang sifatnya karsinogenik dan beracun pada konsentrasi kecil, sehingga limbah yang mengandung kromium heksavalen membutuhkan penanganan secara khusus [2].
Praktik pembuangan limbah cair laboratorium secara langsung ke badan air penerima disebabkan oleh berbagai  faktor,  antara  lain  tidak  tersedianya  unit  pengolahan  yang  memadai  serta  belum  adanya teknik pengolahan yang efektif dengan biaya terjangkau [3].
Penyisihan terhadap kromium dapat dilakukan dengan reduksi, presipitasi, atau dengan pertukaran ion menggunakan  resin  [4].  Proses  pengikatan  dengan  presipitasi  juga  dinilai  mampu  menyisihkan kandungan logam berat terlarut dari suatu air buangan [5]. Penelitian sebelumnya terhadap penyisihan logam kromium heksavalen telah dilakukan dengan mereduksinya menjadi bentuk trivalen [6], dengan bantuan  proses  adsorpsi  satu  tahap  [7],  serta  mengendapkannya  dengan  larutan  basa  [8].  Namun, penelitian  sebelumnya  menunjukkan  bahwa  satu  proses  pengolahan  saja  tidak  mampu  menyisihkan kandungan kromium heksavalen (Cr 6+ ) yang tinggi, sehingga diperlukan kombinasi proses. Kombinasi antara  presipitasi  dan  adsorpsi  dianggap  mampu  menyisihkan  kandungan  logam  kromium  secara signifikan  [6].  Sehingga  penelitian  ini  merupakan preliminary  study untuk  mendapatkan  penyisihan yang  paling  optimal  dengan  kombinasi  variasi  presipitasi  terhadap  jenis  dan  konsentrasi  presipitan yang  digunakan  pada  penelitian  ini  adalah  NaOH  dan  Ca(OH) 2 dengan  nilai  konsentrasi  50%  serta variasi pH yaitu 8; 9; 10; 11.

## 2. METODOLOGI

## 2.1. Penelitian Pendahuluan
Pengujian  karakteristik  awal  dari  sampel  air  limbah  yang  dilakukan  dalam  penelitian  ini  meliputi kondisi  pH  awal,  temperatur,  dan  konsentrasi  awal  logam  Cr 6+ . Penentuan  pH  dan  temperatur  awal dilakukan dengan pH meter dan termometer, sedangkan untuk pengukuran konsentrasi awal  dan akhir dari  logam  Cr 6+ pada  limbah  yang  dianalisis  dilakukan  dengan  menggunakan Atomic Absorption Spectrophotometer (AAS).
Tabel 1. Metode analisis sampel No Parameter Nomor Seri Alat 1. Pengukuran Krom total (Cr) APHA 22 th ed. 3500-Cr B, 2012 Spektrofotometer Serapan Atom (SSA) 2. pH APHA 22 th ed. 4500 + H, 2012  pH meter 3. Pengawetan Sampel SNI 6989.59:2008 Wadah Plastik (PE) 4. Koagulasi dan Flokulasi dengan Jar Test SNI 19.6449:2000 Stirrer , Gelas Kimia, dan Kerucut Imhoff

## 2.2. Tahap I – Presipitasi dengan Senyawa Alkali

## Gambar 1. Skema proses presipitasi dengan larutan alkali
Tahapan  yang  dilakukan  para  proses  presipitasi  ditunjukkan  pada  Gambar  1.  Proses  pengendapan suatu logam terlarut dapat berlangsung pada pH 7-10 [9], sedangkan logam kromium secara optimal dapat diendapkan pada pH 7-11 [10]. Pemilihan rentang pH untuk presipitasi dilakukan pada 4 variasi yaitu pH 8 s.d pH 11 dengan tujuan untuk mengetahui pH optimum yang mampu menyisihkan logam Cr 6+ dengan  efektif  sesuai  dengan  metoda  pada  penelitian  sebelumnya  [3].  Campuran  larutan  akan diaduk  untuk  mempercepat  terbentuknya  endapan  kromium.  Campuran  larutan  tersebut  selanjutnya akan  didiamkan  selama  24  jam  (1  malam)  di  dalam  kerucut imhoff untuk  memisahkan  antara supernatan dengan endapan yang terbentuk selama proses presipitasi [6]. Penyisihan dengan metoda presipitasi  ini  dilakukan  secara  duplo  dengan  perlakuan  serupa  untuk  mendapat  hasil  analisis  yang akurat.  Selanjutnya  supernatan  akan  dipisahkan  dan  diukur  dengan  menggunakan  AAS  (APHA  - 3500-Cr B) untuk mengetahui konsentrasi yang tersisihkan melalui proses presipitasi.

## 3. HASIL DAN PEMBAHASAN

## 3.1. Karakteristik Limbah Cair Hasil Analisis COD
Hasil  pengukuran  terhadap  karakteristik  awal  limbah  ditunjukkan  pada  Tabel  2.  Karakterisitk  awal dari kedua limbah COD yang digunakan cenderung bersifat asam yang ditunjukkan dengan nilai pH 1,78  dan  pH  1,80  serta  warna  awal  ialah  jingga  kekuningan,  adapun  kadar  rata-rata  kromium heksavalen awal yang terkandung di dalam sampel tersebut yaitu 17,21 mg/L.

## Tabel 2. Karakteristik sampel air limbah COD
Sampel Volume (mL) Suhu (°C) pH Warna Larutan Kadar Kromium Heksavalen Awal (mg/L) 1 500 25,6 1,78 Jingga Kekuningan 17,30 2 500 25,7 1,88 Jingga Kekuningan 17,11 Kadar Kromium Heksavalen Rata-rata (mg/L) 17,21

## 3.2. Penyisihan Kromium Heksavalen dengan Presipitasi
Hasil  analisis  efluen  dari  proses  presipitasi  menunjukkan  kandungan  kromium  heksavalen  yang tersisihkan paling optimal terdapat pada pH 9 pada masing-masing jenis presipitan yang digunakan, akan  tetapi  berdasarkan  penggunaan  bahan  pada  pH  8  sudah  dapat  mencapai  penyisihan  yang signifikan. Penggunaan presipitan NaOH mampu menyisihkan kromium heksavalen sebanyak 32,69%
dari  kandungan  konsentrasi  awal,  sedangkan  presipitan  Ca(OH) 2 mampu  menyisihkan  kandungan kromium heksavalen 44,93% dari konsentrasi awal, dimana perbandingan dari keduanya ditunjukkan pada Gambar 2.
Proses  penyisihan  dari  kromium  terlarut  dalam  limbah  hasil  analisis  COD  ditunjukkan  dengan terbentuknya  endapan,  proses  pengendapan  merupakan  reaksi  antara  ion  OH - dan  kation  (Na + atau Ca 2+ ) dari basa yang ditambahkan terhadap kromium dalam bentuk kation atau anionnya yang terdapat pada sampel limbah cair [10]. Berdasarkan pengamatan, endapan kromium tidak langsung  terbentuk setelah air limbah dibubuhi larutan presipitan, sesuai dengan metoda yang dilakukan Audilia, dimana peran  pengadukan  dengan  flokulator  yang  dilakukan  membantu  proses  pembentukkan  endapan menjadi lebih cepat [6].
Mengacu  pada  Jacques,  G.  dkk.,  pada  kondisi  larutan  dengan  rentang  pH  8-9,  logam  kromium dianggap  sudah  berikatan  dengan  ion  hidroksil  (OH - )  secara  maksimal  [10].  Namun,  mengacu  pada sifat  amfoter  dari  ion  hidroksil  (OH - ),  pada  kondisi  pH  10-11  ion  hidroksil  (OH - )  di  dalam  sampel dianggap  lebih  banyak  dibandingkan  adsorbat,  sehingga  endapan  kromium  yang  terbentuk  akan kembali berikatan dengan ion hidroksil (OH - ) dan terlarut [4]. Berdasarkan acuan tersebut, pada pH 10-11 efisiensi kromium heksavalen cenderung menurun dikarenakan adanya pelarutan kembali dari endapan kromium yang terbentuk menjadi bentuk terlarut.
Gambar 2. Grafik perbandingan efisiensi penyisihan antara presipitasi NaOH dan Ca(OH) 2
Berdasarkan Petrucci, kemampuan mengikat kromium dalam bentuk negatifnya tersebut dapat dilihat dari nilai elektronegatifitas, dimana nilai elektronegatifitas dari Ca 2+ lebih besar dibandingkan dengan nilai  elektronegatifitas  dari  Na + .  Sehingga,  larutan  Ca(OH) 2 dianggap  mampu  memiliki  tingkat pengikatan  presipitat  yang  lebih  optimal  dari  NaOH.  Berdasarkan  bahan  yang  digunakan,  Ca(OH) 2 jauh  lebih  ekonomis  dibandingkan  dengan  larutan  NaOH  dengan  perbandingan  harga  per  gram  dari Ca(OH) 2 terhadap NaOH adalah 1:10 [11].

## 4. SIMPULAN
Hasil  penelitian  menunjukkan  penggunaan  larutan  Ca(OH) 2 50%  pada  pH  8  sebagai  presipitan memiliki  tingkat  penyisihan  yang  lebih  optimal  dibandingkan  NaOH  50%.  Penggunaan  Ca(OH) 2 dalam jumlah yang minimal mampu menyisihkan 44,93% kandungan kromium heksavalen.
44,93 60,98 48,06 38,73 32,69 40,77 36,18 30,28 5 15 25 35 45 55 65 8 9 10 11 Ef is ie ns i P en yi si ha n (% ) pH
Presipitasi dengan - Ca(OH)₂
Presipitasi dengan -  NaOH

## DAFTAR PUSTAKA
[1] Bappeda Provinsi Jawa Barat., (2014). Rencana Pembangunan Jangka Menengah Kota Bandung Tahun 2014-2019
[2] Republik Indonesia., (2014). Peraturan Pemerintah Nomor 101 Tahun 2014 tentang Pengelolaan Limbah Bahan Berbahaya Dan Beracun
[3] Suprihatin, dan  Indrasti, S. N., (2010). Penyisihan Logam Berat dari Limbah Cair Laboratorium dengan Metode Presipitasi dan Adsorpsi.
[4] Tchobanoglous, G., (2014). Integrated Solid Waste Management : New York: McGraw-Hill.
[5] Reynolds., (1995). Unit Operations and Processes in Environmental Engineering (2nd ed.) . USA: PWS Publishing Company.
[6] Audilia,  O.,  (2017).  Penyisihan  Logam  Kromium  Heksavalen  (Cr6+)  dalam  Limbah  Cair Laboratorium Hasil Pengujian Kualitas Air dengan Metode Presipitasi dan Adsorpsi.
[7] Alvina, dkk., (2013). Kombinasi Proses Presipitasi dan Adsorpsi Karbon Aktif dalam Pengolahan Air Limbah Industri Penyamakan Kulit.
[8] SNI. (2009). Air dan air limbah–Bagian 17: Cara Uji Krom Total secara Spektrofotometri Serapan Atom (SSA)
[9] Lanouette, K., (1990). Heavy Metal Removal Industrial Wastewater and Solid Waste Engineering . New York: McGraw-Hill.
[10] Jacques, dkk., (2005). Chromium (VI) Handbook . USA: CRC Press.
[11] Petrucci,  H.R.,  (2011). General  chemistry  principles  and  modern  applications .  10.  Pearson Prentice Hall. Toronto: Canada.